本試題主要是考查了三角函數(shù)關(guān)系式的運用,求解向量的數(shù)量積以及解三角形的綜合運用。
解:法一:按教材證明
法二:①如圖,在直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)做單位圓O,并作出角α、β與-β,使角α的始邊為Ox,交⊙O于點P
1,
終邊交⊙O于P
2;
角β的始邊為OP
2,終邊交⊙O于P
3;角-β的始邊為OP1,終邊交⊙O于P
4.
則P
1(1,0),P
2(cosα,sinα)
P3(cos(α+β),sin(α+β)),P4(cos(-β),sin(-β))
由P
1P
3=P
2P
4及兩點間的距離公式,得
[cos(α+β)-1]
2+sin
2(α+β)=[cos(-β)-cosα]
2+[sin(-β)-sinα]
2展開并整理得:2-2cos(α+β)=2-2(cosαcosβ-sinαsinβ)
∴cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ.(4分)
②由①易得cos( π/2-α)=sinα,sin( π/2-α)=cosα
sin(α+β)="cos[" π/2-(α+β)]=cos[( π/2-α)+(-β)]
=cos( π/2-α)cos(-β)-sin( π/2-α)sin(-β)
=sinαcosβ+cosαsinβ(6分)
(2)由題意,設(shè)△ABC的角B、C的對邊分別為b、c
則S=
bcsinA=
•
=bccosA=3>0
∴A∈(0,π),cosA=3sinA
又sin
2A+cos
2A=1,∴sinA=
,cosA=
由題意,cosB=
,得sinB=
∴cos(A+B)="cosAcosB-sinAsinB="
故cosC=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)="-"
(12分)